ADN vs. ARN
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- Sarah Poirier
ADN, ou l'acide désoxyribonucléique, est comme un plan de directives biologiques qu'un organisme vivant doit suivre pour exister et rester fonctionnel. ARN, ou l'acide ribonucléique, aide à réaliser les directives de ce plan. Des deux, l'ARN est plus polyvalent que l'ADN, capable d'effectuer de nombreuses tâches diverses dans un organisme, mais l'ADN est plus stable et contient des informations plus complexes pendant des périodes plus longues.
Tableau de comparaison
| ADN | ARN | |
|---|---|---|
| Représente | Acide désoxyribonucléique. | Acide ribonucléique. |
| Définition | Un acide nucléique qui contient les instructions génétiques utilisées dans le développement et le fonctionnement de tous les organismes vivants modernes. Les gènes de l'ADN sont exprimés ou manifestés par les protéines que ses nucléotides produisent à l'aide d'ARN. | Les informations trouvées dans l'ADN déterminent quels traits doivent être créés, activés ou désactivés, tandis que les différentes formes d'ARN font le travail. |
| Fonction | Le plan des directives biologiques qu'un organisme vivant doit suivre et rester fonctionnel. Moyen de stockage stable à long terme et transmission d'informations génétiques. | Aide à effectuer les directives du plan du plan d'ADN. Transfère le code génétique nécessaire pour la création de protéines du noyau au ribosome. |
| Structure | Double brin. Il a deux brins nucléotidiques composés de son groupe phosphate, de sucre à cinq carbones (le 2-désoxyribose stable) et de quatre nucléobases contenant de l'azote: adénine, thymine, cytosine et guanine. | Simple brin. Comme l'ADN, l'ARN est composé de son groupe de phosphate, du sucre à cinq carbones (le ribose moins stable) et de 4 nucléobases contenant de l'azote: adénine, uracile (pas thymine), guanine et cytosine. |
| Appariement de base | Les liens d'adénine avec la thymine (A-T) et la cytosine sont liés à la guanine (C-G). | L'adénine est liée à l'uracile (A-U) et à la cytosine lie à la guanine (C-G). |
| Emplacement | L'ADN se trouve dans le noyau d'une cellule et dans les mitochondries. | Selon le type d'ARN, cette molécule se trouve dans le noyau d'une cellule, son cytoplasme et son ribosome. |
| La stabilité | Le sucre désoxyribose dans l'ADN est moins réactif en raison des liaisons C-H. Stable dans des conditions alcalines. L'ADN a des rainures plus petites, ce qui rend plus difficile pour les enzymes "d'attaquer." | Le sucre ribose est plus réactif à cause des liaisons C-OH (hydroxyl). Pas stable dans des conditions alcalines. L'ARN a des rainures plus grandes, ce qui facilite la "attaquée" par les enzymes. |
| Propagation | L'ADN est auto-réplique. | L'ARN est synthétisé à partir de l'ADN en cas de besoin. |
| Caractéristiques uniques | La géométrie hélice de l'ADN est de forme B. L'ADN est protégé dans le noyau, car il est étroitement emballé. L'ADN peut être endommagé par l'exposition à des rayons ultra-violets. | La géométrie hélice de l'ARN est de forme a. Les brins d'ARN sont continuellement fabriqués, décomposés et réutilisés. L'ARN est plus résistant aux dommages par les rayons ultra-violets. |
Structure
L'ADN et l'ARN sont des acides nucléiques. Les acides nucléiques sont de longs macromolécules biologiques qui se composent de plus petites molécules appelées nucléotides. Dans l'ADN et l'ARN, ces nucléotides contiennent quatre nucléobases - parfois appelées bases azotées ou simplement bases - deux bases de purine et de pyrimidine chacune.
Différences structurelles entre l'ADN et l'ARN. L'ADN se trouve dans le noyau d'une cellule (ADN nucléaire) et dans les mitochondries (ADN mitochondrial). Il a deux brins de nucléotides composés de son groupe phosphate, de sucre à cinq carbones (le 2-désoxyribose stable) et de quatre nucléobases contenant de l'azote: adénine, thymine, cytosine et guanine.
Pendant la transcription, l'ARN, une molécule linéaire simple brin, se forme. Il est complémentaire de l'ADN, aidant à effectuer les tâches que l'ADN énumère pour qu'elle fasse. Comme l'ADN, l'ARN est composé de son groupe phosphate, de son sucre à cinq carbones (le ribose moins stable) et de quatre nucléobases contenant de l'azote: adénine, uracile (pas thymine), guanine et cytosine.
ARN se repliant sur lui-même dans une boucle en épingle à cheveux. Dans les deux molécules, les nucléobases sont attachées à leur squelette de sucre-phosphate. Chaque nucléobase sur un brin nucléotidique d'ADN s'attache à sa nucléobase partenaire sur un deuxième brin: l'adénine est liée à la thymine, et la cytosine est liée à la guanine. Cette liaison fait que les deux volets de l'ADN se tordent et enroulent les uns autour de l'autre, formant une variété de formes, comme la célèbre double hélice (forme "détendue" de l'ADN), les cercles et les super-coils.
Dans l'ARN, l'adénine et l'uracile (pas thymine) liez ensemble, tandis que la cytosine est toujours liée à la guanine. En tant que molécule unique brin, l'ARN se replie sur lui-même pour lier ses nucléobases, bien que tous ne deviennent pas partenaires. Ces formes tridimensionnelles ultérieures, dont la plus courante est la boucle en épingle à cheveux, aident à déterminer le rôle de la molécule d'ARN à jouer - en tant qu'ARN messager (ARNm), transfert de l'ARN (ARNt) ou ARN ribosomal (ARNr).
Fonction
L'ADN fournit aux organismes vivants des lignes directrices d'informations génétiques dans l'ADN chromosomique - qui aident à déterminer la nature de la biologie d'un organisme, à quoi elle ressemblera, sur la base des informations transmises des générations anciennes par la reproduction. Les changements lents et réguliers trouvés dans l'ADN au fil du temps, connus sous le nom de mutations, qui peuvent être destructeurs, neutres ou bénéfiques pour un organisme, sont au cœur de la théorie de l'évolution.
Les gènes se trouvent dans de petits segments de longs brins d'ADN; Les humains ont environ 19 000 gènes. Les instructions détaillées trouvées dans les gènes déterminés par la façon dont les nucléobases de l'ADN sont ordonnées - sont responsables des grandes et petites différences entre différents organismes vivants et même parmi les organismes vivants similaires. Les informations génétiques dans l'ADN sont ce qui fait ressembler les plantes à des plantes, les chiens ressemblent à des chiens et les humains ressemblent à des humains; C'est aussi ce qui empêche les différentes espèces de produire une progéniture (leur ADN ne correspondra pas à une vie nouvelle et saine). L'ADN génétique est ce qui fait que certaines personnes ont des cheveux bouclés et noirs et d'autres ont des cheveux blonds droits, et ce qui rend les jumeaux identiques si similaires. (Voir aussi génotype vs phénotype.)
L'ARN a plusieurs fonctions différentes qui, bien que toutes les interconnectées, varient légèrement en fonction du type. Il existe trois principaux types d'ARN:
- ARN messager (ARNm) transcrit les informations génétiques de l'ADN trouvées dans le noyau d'une cellule, puis transporte ces informations au cytoplasme et aux ribosomes de la cellule.
- Transférer l'ARN (ARNt) se trouve dans le cytoplasme d'une cellule et est étroitement lié à l'ARNm comme assistant. TRNA transfère littéralement les acides aminés, les composants centraux des protéines, à l'ARNm dans un ribosome.
- ARN ribosomal (ARNr) se trouve dans le cytoplasme d'une cellule. Dans le ribosome, il faut de l'ARNm et de l'ARNt et traduit les informations qu'ils fournissent. À partir de ces informations, il "apprend" s'il doit créer ou synthétiser, un polypeptide ou une protéine.
Les gènes de l'ADN sont exprimés ou manifestés par les protéines que ses nucléotides produisent à l'aide d'ARN. Les traits (phénotypes) proviennent de quelles protéines sont fabriquées et qui sont activées ou désactivées. Les informations trouvées dans l'ADN déterminent quels traits doivent être créés, activés ou désactivés, tandis que les différentes formes d'ARN font le travail.
Une hypothèse suggère que l'ARN existait avant l'ADN et que l'ADN était une mutation d'ARN. La vidéo ci-dessous discute de cette hypothèse plus en profondeur.